请高手指点PID控制的原理！

xiaoshen_326

请高手指点PID控制的原理！最好能浅显一点，因为本人不是学这方面专业的，能附带个例子最好，
. C: A8 U; ?' Q! ]5 Y$ E. F. f9 ~比如用PI控制发动机的怠速稳定性！

luofeng686

你大约可视：
　　P负责大小，I负责防过调，D负责判断。
7 D* q3 s: ^  y　　变参数后，要等几个调整周期，才能看出效果。
　　其实，最重要的是耐心

P：它的大小决定了调节执行机构反映速度（当然I、D也会影响速度），
可以这样理解，它反映了设定值和给定值的差的倍数送到输出。单纯的P值设定输出是锯齿波形
: O! y0 z5 ^5 L' }$ }2 j2 _I：它反映了从“0”达到输出最大值的积分时间（输出最大值是通过P设定值计算后得到的）。它的设定会减慢输出的动作，但使输出波形平滑。
D：当设定值和给定值发生偏差，输出马上达到最大值（输出最大值是通过P设定值计算后得到的），然后按D设定的时间逐渐减小

8 ^7 Q+ w' V, @3 Y" ]1、PID是比较经典的控制，一般可以分成PD、PI和PID控制。
　　1）PD主要是超前校正，从频域看，它改变了系统开环特性的中频段形状，增加了相位裕量，从而改善系统的动特性，但是没有改善系统开环特性中的低频段形状，因而它不能直接改善系统的稳态性能；从时域看，由于控制规律中间包含了导数控制项，即当有产生误差的趋势时产生控制作用，这种超前控制作用可以用来抵消控制对象所固有的一部分惯性，从而改善系统的稳定性和动态特性。
  E4 B( Z7 h6 r. H4 ?/ ?　　2）PI从频域看，滞后作用主要是用在低频段，它将低频段抬高，从而改善了系统的稳态性能；从时域看，只要有一点误差就积分，从而产生较大的控制用来消除稳态误差。
　　3）PID控制利用超前控制来改善系统的开环特性中的中频段形状，以改善系统的动态性能；通过滞后环节来改善系统开环控制的低频段形状，以改善系统的稳态特性。
7 K' B7 N+ R( u: z. W　　2、常用的数字PID控制可分为位置型PID和增量型PID
　　1）比例控制能够迅速反映误差，从而减小误差，但比例控制不能消除系统的稳态误差，随着比例系数的增大，可以减小稳态误差，但系统会不稳定，超调量加大。
# Q! h: p4 B, g. M6 o. ^' D# h. \　　2）积分作用是消除系统误差，如果时间足够系统会自己进入无误差，但是积分时间太小，积分作用过大，会使系统超调量过大，甚至出现振荡。
# f' N- B; `6 d" c" `0 b' z　　3）微分作用可以减小超调量，克服振荡，使系统稳定性提高，同时使系统加快动态响应速度，减小调节时间，从而改善系统的动态性能。
4 l  ]- p8 l% y/ i: d　　3、数字PID控制的改进
　　1）对积分项改进：主要有积分分离，变速积分，抗饱和积分，梯形积分，消除积分不灵敏区等
8 [6 D$ B  W. y( N0 ?　　2）微分项的改进：主要有不完全微分PID，微分先行PID等
　　3)时间最优PID
　　4）可变增量PID
　　5）带死区PID
　　知道原理，大部分都可就plc的PID指令修改补充得到。。。。。。。
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# u- o2 v: R6 b5 M[ 本帖最后由 luofeng686 于 2007-7-31 17:31 编辑 ]

xiaoshen_326

谢谢，很详细，我明白了不少！如果应用到发动机怠速调节上，应该有什么样的控制理论依据呢？

enun13

3楼的确是这方面的专家,讲的比较深奥.  因为系统控制涉及多个学科的知识,如控制理论,数学微积分等. 建议楼主买本书看看. 书名叫<系统控制理论>

: z; S  o0 ^! O, ~5 x0 y不过需要大学知识哦 呵呵

gd_zzx

PID通常是指控制系统要实现“稳”、“快”、“准”的控制过程所采用的控制规律或策略，P表示比例控制，I表示积分控制，D表示微分控制。
/ Z1 ?1 T& H9 W1 `6 i- W- g5 x6 j比例控制（P）规律：系统输出量与输入量之间的关系成比例，其优点是控制过程快速、灵敏，其缺点是控制过程结束有“余差”。一般用于控制过程的初始阶段。
% U+ r, E9 C: F$ Z- D( i积分控制（I）规律：系统输出量是输入量的积分，其优点是可消除控制过程的“余差”，其缺点是控制过程缓慢、迟钝。一般用于控制过程的后续阶段用来消除“余差”。
( ]. e' y& Z& m微分控制（D）规律：系统输出量是输入量的变化率，其特点是输入量变化愈剧烈，这部分的控制作用就愈强，其缺点是会使系统的相对稳定性变差。
- i/ ]* k* I5 N; m: O, e在工程上，系统控制规律根据实际情况常采用上述三种规律之组合。如P、PI、PD、PID等。
2 m' G/ V) w7 O* U" ~, d注意：三种控制规律之间组合的原则是“取长补短”。只有这样，才能使系统的控制过程实现“稳”、“快”、“准”（稳定性、快速性、准确性）的性能要求。
至于“怠速”控制问题，有多种方案。发动机在不同的工况下，可采用不同的控制规律组合，也可改变三种控制作用的控制参数，如果能够采用自适应控制那就更好了。
% ]! r* c* f' P
[ 本帖最后由 gd_zzx 于 2007-9-8 10:56 编辑 ]

xiunan2002

pd还是很少见的，pi，pid最多

arnojean

還是有看沒有懂不知有否更簡單的解釋。